Znalezienie najbardziej odpowiedniego elektrycznego siłownika liniowego do Twojego zastosowania może być wyzwaniem, zwłaszcza gdy trzeba wziąć pod uwagę tak wiele zmiennych. Znajomość wymagań aplikacji oraz dokładne zrozumienie dostępnych rozwiązań siłowników i ich możliwości ma kluczowe znaczenie na etapie projektowania. Wybór najlepszego siłownika liniowego dla konkretnego przypadku użycia zapewni optymalne działanie i najlepsze możliwe rezultaty. W tym artykule przedstawiamy najważniejsze wskazówki dotyczące siłowników dla inżynierów projektantów, które pomogą wybrać właściwy elektryczny siłownik liniowy do danego zastosowania.
Wskazówki do rozważenia przy wyborze elektrycznych siłowników liniowych
Siłowniki liniowe są powszechnie używane jako siła napędowa zapewniająca ruch liniowy w wielu różnych zastosowaniach i branżach. Z perspektywy projektanta istnieje kilka kwestii do rozważenia przy wyborze elektrycznego siłownika liniowego, aby osiągnąć optymalne rezultaty. Oto nasze najważniejsze wskazówki, jak znaleźć najbardziej odpowiednie rozwiązanie:
- Oblicz, jakiej siły potrzebujesz
- Dobierz odpowiednią prędkość ruchu
- Sprawdź wymiary fizyczne
- Uwzględnij wymagania dotyczące ochrony przed czynnikami środowiskowymi
- Wybierz między siłownikiem standardowym a prowadnicowym (track)
- Określ cykl pracy w zastosowaniu
- Ustal, jakiego sprzężenia zwrotnego potrzebujesz
- Sprawdź, czy obowiązują ograniczenia dotyczące hałasu
- Przeprowadź testy fizyczne swojego siłownika
Oblicz, jakiej siły potrzebujesz
Parametr siły siłownika odnosi się do maksymalnej siły, jaką siłownik może wypychać/ciągnąć (dynamika) oraz utrzymać (statyka). Czynniki wpływające na siłę działającą na siłownik obejmują:
- Nierównomierny rozkład masy
- Siłowniki nieprostopadłe do kierunku ruchu poruszającego się obiektu
- Względne położenie siłownika względem środka masy
- Opór wiatru i inne zakłócenia obciążenia
Obliczenie siły, która faktycznie będzie działać na siłownik, pomaga potwierdzić, które modele mają wystarczające parametry do danego zastosowania. Siłowniki przemysłowe mają wzmocnioną konstrukcję do zastosowań wymagających wysokich wartości siły.
Dobierz odpowiednią prędkość ruchu
Właściwa prędkość ruchu zapewnia, że siłownik dojedzie do danego położenia w wymaganym czasie. Jeśli w zastosowaniu występują okresowo większe obciążenia lub spadki napięcia, prędkość siłownika spadnie. Z tego powodu należy uwzględnić obciążenie i przyłożone napięcie, aby rzeczywista prędkość podczas pracy mieściła się w wymaganiach aplikacji. Ponieważ prędkość znamionowa obowiązuje tylko w warunkach optymalnych, zastosowania wymagające precyzyjnej prędkości będą potrzebowały możliwości jej regulacji.
Sprawdź wymiary fizyczne
Przed montażem ważne jest, aby sprawdzić, czy dana przestrzeń pomieści długość, szerokość i wysokość siłownika. Kluczowym parametrem jest wymiar od otworu do otworu (H2H) w stanie wsuniętym. Jest to odległość od środka tylnego otworu montażowego do środka przedniego otworu montażowego. Należy upewnić się, że ten wymiar pokrywa się z odległością od środka tylnego otworu montażowego do środka przedniego otworu montażowego w Twoim urządzeniu. Mikrosiłowniki oferują kompaktowe wymiary do mniejszych zastosowań z ograniczoną przestrzenią montażową.
Uwzględnij wymagania dotyczące ochrony przed czynnikami środowiskowymi
Siłowniki liniowe mają oznaczenie IP (klasę szczelności IP), które wskazuje ich odporność na wnikanie cieczy i pyłów. Wybór siłownika o odpowiedniej klasie szczelności IP ogranicza ryzyko uszkodzeń spowodowanych wodą i przedostawania się ciał stałych do wnętrza. Wodoszczelne siłowniki liniowe są zalecane do zastosowań, w których będą zanurzane lub narażone na intensywny kontakt z wodą. Jeśli to możliwe, montaż siłownika z końcem skoku skierowanym w dół jest ogólnie najlepszą praktyką, gdy istnieje ryzyko kontaktu z wodą. Dzięki temu grawitacja odciągnie ciecz od obudowy silnika i pomoże zapobiec przedwczesnej awarii.
Klasa szczelności IP nie obejmuje odporności na warunki pogodowe ani odporności korozyjnej w trakcie zmian sezonowych i długich okresów (np. lat spędzonych na zewnątrz). Dlatego rozważ środowisko, w którym będzie pracował siłownik, aby upewnić się, że jest do niego odpowiednio dobrany. Progressive Automations oferuje różne certyfikacje oprócz klasy szczelności IP. Mogą one być wymagane w Twoim zastosowaniu. Skontaktuj się z nami, jeśli potrzebujesz konkretnych certyfikatów dla swojego siłownika i/lub zastosowania.
Wybierz między siłownikiem standardowym a prowadnicowym (track)
Standardowe siłowniki mają wysuwane pręty zamknięte w szczelnej obudowie, natomiast zakres ruchu siłownika liniowego z prowadnicą (track) jest zamknięty w szynie. Taka konstrukcja jest bardziej wrażliwa na kurz i wodę, jednak system prowadnicowy zapewnia z góry określoną ścieżkę, zwiększając sztywność i podparcie przy pełnym obciążeniu. Dzięki zdolności przenoszenia większej siły niż tradycyjne urządzenie o tej samej wielkości, siłowniki prowadnicowe są wydajnym i przystępnym rozwiązaniem do zastosowań wewnętrznych, które wymagają stałego ruchu pionowego lub poziomego.
Określ cykl pracy w zastosowaniu
Cykl pracy siłownika liniowego to stosunek czasu pracy do czasu postoju i wyraża się go w procentach. Standardowe siłowniki ze szczotkowanym silnikiem DC często mają 20% cykl pracy liczony na okresie 20 minut. Przy 20% cyklu pracy siłowniki mogą pracować nieprzerwanie przez 4 minuty, po czym muszą odpocząć 16 minut. Przekroczenie 20 minut przy 20% cyklu pracy grozi uszkodzeniem silnika z powodu przegrzania. Wybór siłownika o odpowiednim cyklu pracy jest niezwykle ważny, aby zapobiec przepaleniu silnika podczas pracy. Aby uzyskać 100% cykl pracy (pracę ciągłą), potrzebny jest bezszczotkowy silnik prądu stałego.
Ustal, jakiego sprzężenia zwrotnego potrzebujesz
Niektóre zastosowania i istniejące systemy mogą wymagać siłowników z określonym typem sprzężenia zwrotnego, aby działały poprawnie. Określenie położenia siłownika jest przydatne w aplikacjach, które wymagają, by wiele siłowników poruszało się z tą samą prędkością, zapisywało pozycje wstępne i/lub zbierało dane o położeniu do analizy. Wybierając siłownik, upewnij się, że oferuje odpowiednie sprzężenie zwrotne, aby był zgodny z Twoim systemem. W elektrycznych siłownikach liniowych wyróżniamy trzy główne typy sprzężenia zwrotnego położenia:
- Sprzężenie zwrotne z potencjometru
- Sprzężenie zwrotne z czujnika Halla
- Sprzężenie zwrotne z wyłączników krańcowych
Sprzężenie zwrotne z potencjometru
Potencjometry mają mechaniczny kontakt z kołami zębatymi obracającymi się wewnątrz siłowników. Ponieważ potencjometry są dzielnikami napięcia z dużym rezystorem, dobrze radzą sobie z zakłóceniami elektromagnetycznymi (EMI). Największą zaletą tego rodzaju sprzężenia zwrotnego jest prostota w zastosowaniach wymagających szybkich, gotowych rozwiązań, bez potrzeby wysokiej dokładności i precyzji.
Wbudowane sprzężenie zwrotne z potencjometru
Sprzężenie zwrotne z czujnika Halla
Czujniki Halla generują impulsy elektryczne, gdy magnes jest wyrównany z elektroniką detekcji. Dlatego nadają się do zastosowań o wysokiej prędkości i pozwalają zaprogramować określone kąty wału silnika. Bez konieczności kontaktu mechanicznego sprawdzają się w trudnych warunkach, są bardzo odporne na zużycie oraz niezawodne w środowiskach narażonych na silne wstrząsy. Ten rodzaj sprzężenia zwrotnego najlepiej sprawdza się w aplikacjach wymagających niezawodności, precyzji i long life.
Wbudowane sprzężenie zwrotne z czujnika Halla
Sprzężenie zwrotne z wyłącznika krańcowego
Celem sygnałów sprzężenia zwrotnego z wyłącznika krańcowego jest umożliwienie systemowi określenia, czy siłownik fizycznie zadziałał na wewnętrzne wyłączniki krańcowe. Ten rodzaj sprzężenia jest prosty i przydatny w zastosowaniach, które głównie wymagają informacji, czy siłownik osiągnął położenie całkowicie wysunięte lub całkowicie wsunięte.
Sprzężenie zwrotne z wyłącznika krańcowego
Sprawdź, czy obowiązują ograniczenia dotyczące hałasu
Zastosowania konsumenckie, takie jak automatyczne drzwi, klapy czy dźwignie w ekspresach do kawy, mogą podlegać ograniczeniom hałasu. Aby sprawdzić, czy siłownik mieści się w wymaganych poziomach, wykonaj testy w cichym otoczeniu, trzymając miernik poziomu dźwięku blisko siłownika liniowego podczas wysuwu i wsuwu. Tabela poziomów dźwięku w decybelach pomoże ocenić, czy hałas z siłownika mieści się w zakresie odpowiednim dla Twojego zastosowania.
| Poziom decybeli | Rodzaj dźwięku |
| Poziom decybeli0 | Rodzaj dźwiękuPrawie bezgłośny |
| Poziom decybeli15 | Rodzaj dźwiękuSzept |
| Poziom decybeli60 | Rodzaj dźwiękuZwykła rozmowa |
| Poziom decybeli90 | Rodzaj dźwiękuKosiarka |
| Poziom decybeli110 | Rodzaj dźwiękuKlakson samochodowy |
| Poziom decybeli120 | Rodzaj dźwiękuKoncert rockowy na żywo |
| Poziom decybeli140 | Rodzaj dźwiękuPetardy |
Przeprowadź testy fizyczne swojego siłownika
Gdy rozważysz siłownik do swojego zastosowania, kolejnym krokiem są testy fizyczne urządzenia, aby potwierdzić, czy sprawdzi się długoterminowo. Obliczenia i analizy teoretyczne są dobrym punktem odniesienia, jednak testy w warunkach rzeczywistych są najdokładniejszym sposobem weryfikacji, czy wybrane rozwiązanie było najlepszym wyborem. Nasz bezpłatny przewodnik testowania siłowników obejmuje szczegółowo wszystkie zalecane testy, takie jak testy stanowiskowe, laboratoryjne i terenowe, aby pomóc Ci znaleźć najlepszy siłownik do Twojego zastosowania:
Podsumowanie
Dokładne zrozumienie tego, czego potrzebujesz od siłownika liniowego, ma kluczowe znaczenie, aby był to właściwy wybór dla Twojego zastosowania. Dzięki starannej analizie i rzetelnym procedurom testowym jesteśmy przekonani, że wybierzesz odpowiedni elektryczny siłownik liniowy do swojego zastosowania.
Jako jeden z czołowych dostawców siłowników i systemów sterowania ruchem na świecie, Progressive Automations oferuje wiodącą na rynku elastyczność, jakość, wsparcie i doświadczenie, aby spełnić wszystkie Twoje potrzeby. Jeśli masz pytania dotyczące naszej oferty, nie wahaj się z nami skontaktować! Jesteśmy ekspertami w tym, co robimy, i chcemy pomóc Ci znaleźć najlepsze rozwiązania dla Twojego zastosowania.
sales@progressivedesk.com | 1-800-676-6123